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中医“化温解毒”预防变异新冠病毒感染肺部的温度机理研究

2023-11-30叶丽萍李劲博李立江西中医药大学人文学院南昌0004南昌大学医学部南昌0000江西中医药大学护理学院南昌0004

江西中医药大学学报 2023年5期
关键词:奥密克环境温度病毒感染

★ 叶丽萍 李劲博 李立(.江西中医药大学人文学院 南昌 0004;.南昌大学医学部 南昌 0000;江西中医药大学护理学院 南昌 0004)

新冠病毒易感人体的ACE2 受体细胞,但不易感畜禽的ACE2 受体细胞。新冠病毒易感人体的呼吸道部位,但不易感人体肝肾脾胃等其他部位。新冠疫情还存在诸多特点及现象,通过分析发现它不仅与“温度”有关,而且不同的新冠病毒感染细胞需要不同的最适温度。

1 资料和方法

1.1 数据分析法

收集常见畜禽的体温与人各部位的体温数据,并分析体温与新冠病毒易感程度的规律。

1.2 模型推演法

新冠病毒培养的相关研究证实适宜新冠病毒生命活动的温度在34~36 ℃之间[1];人体呼吸道中气体温度变化存在一定规律[2],根据这2 项研究,为推断各种新冠病毒感染细胞所需最适温度的准确值,建立环境温度分别为5、15、25 ℃时呼吸道各部位气体温度变化规律的模型,并假设B、C、D三类新冠病毒感染细胞的最适温度分别是34、35、36 ℃,然后模拟新冠病毒在不同环境温度下的易感部位及感染特点。见图1。

图1 呼吸道各部位气体温度的变化规律模型

1.3 对照比较法

将相近环境温度下疫情病毒的感染特点与假设病毒的易感部位进行对照比较,根据其吻合程度推测奥密克戎、SARS-CoV-2、SARS 的最适温度。

1.4 统计评估法

新冠病毒的毒力体现在对人体肺部的感染,设D0为单位时间内肺部感染的人数,R0为基本传染数,显然D0=肺部感染率×R0,统计在冬季时各种新冠病毒及流感病毒的肺部感染率与R0值,并计算出它们的D0值,评估出各类新冠病毒的毒力。

1.5 整体辨证法

运用中医整体观念及辨证思维分析新冠肺炎的中医病因、中医病机、中医辨证、中医施治施护机理的研究。

2 结果

2.1 新冠病毒感染细胞需在适宜的温度条件下进行

人体呼吸道内的平均体温低于37 ℃,所以新冠病毒易感其ACE2 受体细胞。人体腹腔内的平均体温高于37 ℃,所以新冠病毒不易感其肝肾脾胃组织的ACE2 受体细胞。各种畜禽的体温几乎都高于38 ℃,所以新冠病毒更不易感它们的ACE2 受体细胞。见表1。

表1 不同体温下新冠病毒易感程度的比较结果

2.2 不同环境温度下不同新冠病毒的易感部位及感染特点

三类新冠病毒的最适温度值分别为B=34 ℃、C=35 ℃、D=36 ℃,推演结果显示在不同的环境温度下它们的易感部位不同,感染特点也不同。同时发现口式呼吸的新冠病毒感染者其肺部被感染的风险最大。见表2、表3。

表2 不同环境温度下新冠病毒的易感部位的推演结果

表3 不同环境温度下不同新冠病毒的感染特点的推演结果

2.3 相同环境温度下不同新冠病毒的易感部位及感染特点

在室温条件下,不同新冠病毒感染者的易感部位感染特点,分别与假设的B、C、D 病毒在春季、秋季的易感部位进行对照比较,发现在环境温度相近时,奥密克戎、SARS-CoV-2、SARS 的感染特点依次与假设的B、C、D 新冠病毒的易感部位吻合,因此发现奥密克戎、SARS-CoV-2、SARS 的最适温度依次接近34、35、36 ℃。见表4。

表4 相同环境温度下不同病毒感染特点与假设病毒易感部位对照结果

2.4 奥密克戎与其他新冠病毒的毒力比较

各类新冠病毒在冬季时的D0值都接近2.3,在冬季时奥密克戎的肺部感染率虽然仅为SARSCoV-2 的1/2,但奥密克戎株的R0值却接近新冠病毒原型株的2 倍,二者的D0值都等于2.25,即相同时间内它们导致的肺部感染的人数是相近的。同时奥密克戎的D0值是普通流感病毒的80 余倍,呈显著性的差异。见表5。

表5 冬季各种病毒的D0值比较

2.5 新冠疫情的中医病因、病机、分型及辨证

奥密克戎、SARS-CoV-2、SARS 的最适温度依次接近34、35、36 ℃。均低于人体体温,因此新冠疫情的中医病因是“温毒之疫”而非“热毒之疫”,新冠病毒是“夹温之毒”而非“夹热之毒”或“夹寒之毒”[3-4]。

新冠病毒感染细胞需在适宜的温度条件下进行,吸入寒冷气体使新冠病毒易感人体肺部,吸入温暖气体使新冠病毒易感人体咽部[5]。因此,新冠肺炎的中医病机是人体的腑热之正未能克制外寒之邪所致。

根据不同新冠病毒最适温度的高低,中医认为SARS 为极温之毒,SARS-CoV-2 为盛温之毒,奥密克戎为弱温之毒。

中医强调天、地、人统一的辨证思维[6],室内外的环境温度、新冠病毒的最适温度、人体各部位温度分别是天、地、人的隐形属性,它们之间的相互作用使不同的新冠病毒在不同的季节对不同的人进行不同的作用产生不同的感染特点,因此,其中医辨证是有规可循的。例如奥密克戎最适温度接近34 ℃,正常人体咽部的平均温度在冬季时是33 ℃,在春季、秋季时是34 ℃,在夏季时是35 ℃,全年的平均值也是34 ℃,使奥密克戎具有了频循腑温轻取咽喉要道,易挟冬寒攻击华盖要害,偶避暑热退守鼻窍要地,长趁腑寒停据五脏之天的中医辨证特点。

3 讨论

结构生物学家依靠高分辨率电子显微镜在冷冻条件下捕捉到了新冠病毒与细胞受体的结合构象并据此提出了新冠病毒感染细胞的“受体学说”[7-8]。但细胞与病毒的生命活动是在非冷冻条件下进行的,而在非冷冻条件下新冠病毒与细胞受体的结合构象如何变化迄今为止没有这方面研究,因此仅凭“受体学说”了解目前的新冠疫情是不够的。“受体学说”将新冠病毒的S1 亚基与细胞的ACE2 受体比喻为“钥匙”与“锁”,但用“钥匙”开启“锁”需在适宜的温度条件下进行,即细胞的ACE2 受体这只“锁”是带有温度密码的“智能锁”。

奥密克戎、SARS-CoV-2、SARS 最适温度分别是34、35、36 ℃。新冠病毒为了适应人体呼吸道的温度环境,通过演化及迭代变异完成了其最适温度的阶梯式下降,奥密克戎已成为目前最适应人体呼吸道内温度环境并最易在人类之间传播的最优势毒株。奥密克戎系列的新冠病毒无论春夏秋冬将长期流行,很难被迭代变异及演化所淘汰。

新冠病毒的最适温度需降低至32 ℃以下,才能使其仅仅感染人体的鼻部,才能使其D0值接近普通流感病毒从而具有活疫苗的安全性[9]。但与咽部感染比较鼻部感染的传播力会大幅下降,失去在生态中淘汰奥密克戎的竞争力。

基础性疾病患者是目前奥密克戎易感肺部的主要人群,其往往因为呼吸机能的衰弱而形成口式呼吸的习惯[10],图1 中典型口式呼吸的温度变化曲线显示,即使室内外环境温度高达25 ℃,因为未经鼻腔加热,其吸入肺浅部的气体温度仍低于30 ℃,将对肺部产生冷却作用使肺部的温度下降并产生适宜新冠病毒的温度条件。其他原因导致的肺部温度降低,也会在肺部产生适宜新冠病毒的温度条件,在抢救新冠肺炎危重患者时,切开气管输氧直接冷却患者的肺部;它们会进一步增加肺部的感染,且易并发心肌炎等炎症风暴。

夏季时由于鼻腔的温度条件最匹配奥密克戎的最适温度,奥密克戎相对更易感染鼻部而不易感染咽部,因此夏季通过咽拭子进行奥密克戎核酸检测取样易产生假阴性,同时在夏季奥密克戎感染肺部的风险也显著小于冬季。

人体与新冠病毒对抗的另一个隐形战场是腑热与外寒之间的正邪,因为新冠病毒乃温毒而非热毒,因此连花清瘟制剂的宣泄肺热不能清热而解毒[11],但能够宣热化温达到解毒并截断病势预防新冠病毒感染肺部的治疗目的,即“化温解毒”。在各类新冠病毒中奥密克戎为最弱温之毒,对于非口式呼吸的奥密克戎感染者连花清瘟制剂能通过宣泄腑热而化解其温毒,但对于口式呼吸的奥密克戎感染者可能需加强“化温解毒”的效力。

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